导读:本文包含了金基二元团簇论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:密度泛函理论,Au12M团簇,水煤气变换反应,氧化还原机理
金基二元团簇论文文献综述
方镭,夏盛杰,薛继龙,孟跃,钱梦丹[1]（2018）在《金基二元合金团簇Au_(12)M(M=Cu,Pt,Ni)催化水煤气变换反应的理论研究》一文中研究指出利用密度泛函理论(DFT)对Au12M(M=Cu,Pt,Ni)3种合金团簇的结构稳定性、热力学稳定性和反应活性进行研究,并对金基二元合金团簇催化水煤气变换反应(WGSR)的反应机理进行探讨.研究发现,Au12Ni合金团簇的稳定性及电子活性最优.考察了WGSR在金基二元合金团簇上的氧化还原机理和羧基机理,表明Au12Cu合金团簇上WGSR按照氧化还原机理A进行,水解离后产生的OH*会继续解离为O*和H*(*代表吸附物质);Au12Pt及Au12Ni合金团簇上按照氧化还原机理B进行,2个OH*发生歧化反应.比较3种团簇上的最佳反应路径发现,Au12Cu团簇对WGSR表现出较好的催化活性.(本文来源于《高等学校化学学报》期刊2018年08期）
睢坚[2]（2014）在《金基二元纳米团簇结构和性质的密度泛函理论研究》一文中研究指出近些年来,大量理论和实验上的研究都揭示了金团簇拥有独特的催化、结构、电子和光学等性质，并且被广泛的应用在催化科学及纳米材料科学领域里。而最近，许多科学调查表明二元合金团簇相对纯金属团簇有着更好的催化效果，这是因为杂质原子往往可以很明显的改变主团簇的几何，电子及成键等性质而导致的。尤其是对于过渡金属掺杂金团簇这样的二元纳米团簇，由于作为掺杂原子的过渡金属元素所含有复杂的价电子轨道成键特征，强电子关联和自旋轨道耦合效应等能显着影响金团簇的化学和物理性质，因此，过渡金属掺杂金团簇成为了一个新兴的研究热点。本论文基于密度泛函理论，采用相对论全电子方法对过渡金属（Re、Cd和Hg）掺杂金团簇的几何结构、电子性质及化学活性等进行了一个比较全面系统的研究。主要的工作和结论如下：（1）对于AunRe (n=1–12)纳米团簇。在AunRe的所有几何结构中,2D结构优化后仅有轻微的形变且仍相似于初始构型，而3D结构优化后则明显扭曲；对于最低能量结构，从平面到叁维的转变出现在团簇尺寸n=10处而且掺杂原子倾向居于团簇中最高配位处，这意味着杂质原子Re能强烈的影响主金团簇的几何及电子结构；除了个别掺杂团簇之外，掺杂之后金团簇的稳定性得到提升；AunRe的分离能、二阶能量差分及HOMO-LUMO能隙都展现了明显的奇偶震荡现象，并且与纯金团簇相比其震荡方向相逆，并且n为奇数时AunRe团簇比相应的Aun+1团簇有更强的化学活性,但是n为偶数时AunRe团簇的化学活性则低于相应的Aun+1团簇。（2）对于AunCd (n=1–12)纳米团簇。由于AunCd中的相对论效应，绝大多数低能结构都倾向于2D构型，并且优化后仅有轻微的扭曲而且仍相似于初始结构；对于最低能结构，掺杂原子Cd在n=2-6时有较高的配位数，而在n=7-12时则有较低的配位数并且原子Cd位于团簇结构的边缘位置；AunCd的分离能、二阶能量差分、化学活性及HOMO-LUMO能隙都展现明显的奇偶震荡现象，并且与纯金团簇相比其震荡方向相反，即n为偶数时AunCd有较高的几何、电子稳定性和较低的化学活性,这证明了掺杂原子Cd能显着使纯金团簇中的奇偶效应发生逆转。（3）对于AunHg (n=1–12)纳米团簇。绝大多数的低能量结构都支持平面构型，且优化后仅有轻微的扭曲并仍相似于初始结构；掺杂原子Hg倾向占据合金团簇结构的边缘位置并且拥有较低的配位数；AunHg的分离能、二阶能量差分、化学活性及HOMO-LUMO能隙都展现了明显的奇偶震荡现象并且与纯金团簇相比其震荡方向相反，即n为偶数时AunHg有较高的几何、电子稳定性和较低的化学活性，这揭示了杂质Hg原子的掺杂会导致金团簇中的奇偶效应发生逆转。（4）由于Re和Cd,Hg原子拥有相近的外壳层电子结构，所以n为偶数时掺杂团簇比相应的Aun+1团簇有更低的化学活性和更高的相对稳定性,而n为奇数时掺杂团簇则相反，即这叁种掺杂原子都明显使纯金团簇中的奇偶效应发生逆转。此外，相比纯金团簇，Au-Re之间有更强的相互作用，而Au-Cd和Au-Hg之间则有更弱的相互作用，因此导致掺杂Re原子总体上提升了金团簇的结构稳定性，而掺杂Hg和Cd原子则使金团簇的结构稳定性略有下降，同时也导致了Re原子能显着影响金团簇最低能态的几何结构，但Hg和Cd原子对金团簇最低能态结构的改变却不明显并使其掺杂团簇依旧维持平面构型。本文较为系统的研究了叁种不同的金基二元纳米团簇的结构和性质，重点研究了其稳定结构、电子性质、化学活性，以及不同掺杂原子对金团簇影响的差异，获得了一些新的有价值的结果，这对全面认识金基二元纳米团簇的结构和性质，同时也对指导实验研究及其应用具有重要意义。(本文来源于《重庆大学》期刊2014-04-01）
邝向军[3]（2011）在《金及金基二元合金团簇吸附小分子的第一性原理研究》一文中研究指出近年来,低维纳米团簇材料由于其独特的电、光、磁和化学特性,引起了科学家的广泛关注。由于团簇中大量的原子都处于表面,原子中未配对电子的配对几率降低,存在着大量的未饱和键(悬挂键),具有极大的表体比和表面能,与相应的块体材料相比,具有异常活跃的化学活性、良好的催化特性和反应选择性,这些性质在相变、吸附、催化和扩散等物理或化学过程中都具有重要的应用。目前,金属复合原子团簇、化合物团簇以及贵金属团簇已经在催化科学中占有重要的地位。作为研究化学吸附最常用的理论模型之一,在团簇的催化反应中,团簇与分子之间的相互作用是整个反应中最为关键的一个步骤,研究团簇与小分子之间的相互作用以及小分子在团簇上的吸附对于理解团簇催化反应的机理、设计新的团簇催化材料、控制反应的过程和寻找合适的团簇催化剂都有着重要的意义。本文利用基于密度泛函理论的第一性原理计算方法,在GGA-PW91水平上,对金团簇和以金为主体的Au-Pt、Au-Ag二元合金团簇的结构和性质以及它们吸附CO、NO和H_2S分子的情况进行全电子相对论计算,通过与全电子计算的结果进行对比,考察了相对论效应对金及其合金团簇吸附行为的影响,希望能对金及其合金团簇的结构、性质和吸附行为提供一个较为全面的了解。主要的工作和结论如下:(1)金团簇可维持平面结构直到n=13,明显大于那些没有考虑相对论效应的计算结果。同时,相对论效应还促进了金团簇中原子间的电荷转移、增强了sd杂化效应、加强了Au-Au相互作用、降低了前线轨道的能量、提高了退局域化的程度,从而使团簇的总能量降低、结合能增大、键长缩短、稳定性提高。随着团簇尺寸的增大,原子配位数在增大,原子间的相互作用在逐渐趋于均衡,导致结合能逐渐增大,稳定性逐步提高。由于电子配对效应的影响,HOMO-LUMO能隙和二阶差分能量呈现出清晰的奇偶振荡现象,具有封闭的电子壳层结构的偶数金团簇明显比具有开放电子壳层结构的奇数金团簇相对更为稳定。(2)CO、H_2S和NO分子分别通过C、S和N以单键的形式与金团簇成键。吸附之后,金团簇依旧保持了平面结构,变形很小。CO分子和H_2S分子也仍然保持了其原有的结构,但是,NO分子发生了弯曲,O原子向金团簇靠拢。同时,吸附了这些分子之后,Au-Au键得到了加强,而C-O键、S-H键和N-O键得以削弱,反应活性均有一定程度的提高。Au_2、Au_3和Au_4团簇对CO分子呈现出相对较高的吸附能和相对较短的Au-C键长,从n=5到n=13,吸附能和Au-C键长均处于震荡状态。偶数Au_nH_2S团簇中具有的更大的吸附能、更大的电荷转移、更小Au-S键长等特点说明H_2S分子似乎更愿意被偶数金团簇所吸附。与金团簇吸附H_2S分子相似,奇数Au_nNO团簇比相邻的偶数Au_nNO团簇具有更高的吸附能、更短的Au-N键长、更大的电荷转移和更高的Au-N模式的振动频率,NO分子似乎更愿意被奇数金团簇所吸附。由于电子配对效应的作用,具有封闭壳层结构偶数Au_nCO团簇和Au_nH_2S团簇比相邻的具有开放壳层结构的奇数Au_nCO团簇和Au_nH_2S团簇具有更低HOMO能量、更高的LUNO能量,更大的HOMO-LUMO能隙和垂直电离势,因而更为稳定。同样,具有封闭电子壳层的奇数Au_nNO团簇也比相邻的具有开放电子壳层的偶数Au_nNO团簇更为稳定。金团簇吸附这些小分子后,退局域化现象依旧明显。(3)Au_nPt(n=1-12)团簇的最低能量几何结构可以通过用Pt替换Au_(n+1)(n=1-12)团簇中配位数最高的Au原子后优化得到。掺杂Pt之后,Au-Pt键比Au_(n+1)中对应的Au-Au键强,而远离Pt的大部分Au-Au键都比Au_(n+1)团簇中对应的Au-Au键弱。原来相对稳定和活性较低的奇数Au_(n+1)团簇变为了相对不稳定和活性较高的奇数Au_nPt团簇,而原来相对不稳定和活性较高的偶数Au_(n+1)团簇则变为了相对稳定和活性较低的偶数Au_nPt团簇。掺杂导致了Au_(n+1)团簇和Au_nPt团簇稳定性的奇偶转换。与Au_nPt团簇不同的是,大部分的Au_nAg(n=4,6-12)团簇并不是由Ag替换对应的Au_(n+1)团簇中的最高配位数的Au原子而来,而是通过替换一些配位数相对较低的Au原子优化后得到的,且所有这些位置均位于团簇的边缘。Ag掺杂Au_(n+1)团簇削弱了团簇的整体稳定性、降低了团簇的电子结构稳定性和化学稳定性,但是,对于表现团簇之间的相对稳定性的奇偶振荡规律几乎没有影响。(4)Au_(n+1)团簇掺杂Pt之后,CO分子以单键的形式在顶位于Au_nPt团簇中的Pt成键而不是与Au成键。Au_nPtCO (n=1-12)团簇的最低能量几何结构中的Pt-C键明显比对应的Au_(n+1)CO团簇中的Au-C键短,而Au_nPtCO (n=1-12)团簇的最低能量几何结构中的C-O键则明显比对应的Au_(n+1)CO团簇中的C-O键长。杂质Pt的引入,加强了团簇与CO之间的电荷转移以及C-O间的电荷转移,促进了团簇对CO分子的吸附和C-O键的反键效应,进一步提高了CO的反应活性。另外,Pt杂质的引入还导致吸附形成的配合体稳定性的奇偶振荡效应发生了奇偶转换。杂质Ag引入后,CO分子依旧以单键的形式在顶位于Au_nAg团簇中的Au成键。Au_nAgCO (n=1-12)团簇的最低能量几何结构中的Au-C键和C-O明显比对应的Au_(n+1)CO团簇中的Au-C键和C-O键长。虽然杂质Ag的引入,削弱了团簇对CO的吸附,但却加强C-O之间的电荷转移,加强C-O键的反键效应,进一步提高了CO的活性。由于Au、Ag具有相似的价电子结构,因此,Ag杂质的引入对其奇偶振荡效应没有影响。(5)通过加强团簇与被吸附分子之间的电荷转移,相对论效应对金团簇吸附CO、H_2S和NO分子以及提高被吸附分子的活性均有明显的促进作用。Pt掺杂之后,CO分子吸附于Pt位,相对论效应对吸附位的选择几乎没有影响,对吸附强度的影响也大大削弱。Ag掺杂之后,虽然CO分子依旧吸附于Au位,但是,相对论效应对吸附CO分子时的吸附位选择有影响,且依旧对吸附CO分子的吸附强度和提高被吸附分子的活性有明显的促进作用。(本文来源于《重庆大学》期刊2011-10-01）
韩哲[4]（2009）在《金及金基二元团簇结构与性质的理论研究》一文中研究指出20世纪80年代后期,日本的Haruta等发现负载型纳米金拥有奇异的催化性能和新颖的物理特性,如对CO低温氧化具有很好的催化活性,良好的抗水性、稳定性和湿度增强效应等。这一发现改变了长期以来一直认为金没有催化活性的传统观念,从而在世界范围内迅速掀起了纳米金及其合金团簇的研究热潮。金团簇及其合金结构和性能的研究是理解金及其合金纳米材料物理化学性能的基础,开展相关的实验和理论研究具有重要的科学意义和应用价值。随着现代实验技术的发展,越来越多的金及其合金纳米簇被成功研制出来,实验上对金及其合金团簇的研究主要集中在离子团簇上,通过测定其迁移速率和光电子能谱获得有关的结构信息。由于实验条件和测量技术的限制,对中性金及其合金团簇的实验研究比较困难,无法从实验上获得这些团簇的几何和电子结构的全面微观信息,人们对其结构和性能的认识主要依赖理论研究。因此理论研究成为获得团簇结构信息最有效的途径,尤其是基于密度泛函理论的计算,对中小尺寸的体系可以得到较为精确的计算结果。目前,团簇的理论研究,一方面是针对小的团簇开展基础性的研究,探索随着团簇尺寸的增大,团簇如何从结构和特性上向体材结构演化;另一方面,是对团簇材料的研究,目的在于发现和预测特殊材料的特殊性质,从而对功能材料进行理论设计,推动纳米团簇材料的发展。基于以上两点,本文利用密度泛函理论方法,从理论上设计和预测了若干中、小尺寸金及其合金团簇的几何和电子结构,寻找了这些团簇的基本结构单元、成键规则和生长机制,研究了合金化对金团簇结构和性能的影响,并探讨了这些团簇与氧、甲醇等分子的相互作用,从原子、分子水平上弄清了有关的微观作用机理,所得结果可以为相关的实验研究提供一定的理论指导。本文主要内容如下:一.概括论述了团簇的一些基本情况和论文理论计算方法基础。团簇的尺寸处于原子和宏观体系之间,本身有许多原子和宏观体系所不具有的特性,是实验和理论研究的一个重要对象。首先,我们简单介绍了团簇的研究现状,然后介绍了团簇的制备和性质,从实验和理论两个方面,介绍了团簇研究的基本方法。简述了从头算法和密度泛函理论方法的基本原理,并介绍了本文的研究意义。二.用密度泛函方法在B3LYP/LANL2DZ水平上,研究了中性金团簇的结构和性质,计算结果表明Au_n(n=2-10)团簇最稳定的结构均为平面二维构型,其结构单元为Au_3为基础的平面叁角形。本文第二章计算了一系列Au团簇的可能构型,研究了这些构型的相对稳定性、几何结构和电子性质,所有构型优化后都无虚频,并保持高对称性结构。计算表明,随着团簇尺寸的增加,团簇平均键长逐渐增大,Au_8由于原子配位数较少平均键长缩短,在Au_(10)之后团簇的平均键长趋于稳定。计算的解离能D_e和二阶差分结合能△~2E_b表明,随着尺寸的增加,D_e和△~2E_b表现出奇偶性振荡行为,偶数团簇的值更大,表明偶数团簇要比其相邻的奇数团簇更稳定。计算了每一个稳定结构的最高占据轨道(HOMO)和最低空轨道(LUMO)间的能隙,发现当n＞4时,能隙表现出明显的奇偶性振荡行为,偶数团簇的能隙明显大于相邻奇数团簇的能隙,说明偶数团簇的化学稳定性较高。对于Au_(10)团簇,找到了新的最稳定结构,此前未见报道。计算表明Au_n(n=2-10)团簇倾向于形成平面二维结构,团簇的稳定性呈现奇偶振荡行为,偶数团簇的稳定性较高。叁.系统研究了Au_n(n=2-10)团簇与甲醇分子的相互作用,分别计算了羟基氧和甲基氢与金团簇两种相互作用模式,研究表明Au原子的配位数和局域电荷环境是影响甲醇吸附的主要因素,羟基氧和甲基氢更倾向于吸附到配位数为2和3的Au原子上,且Au与羟基氧的相互作用明显强于甲基氢。羟基氧吸附到Au原子上时,Au-O距离和C-O键长与吸附位点Au原子的活性相关,活性高的Au原子与羟基氧形成配合物中Au-O距离较短而C-O较长,吸附能较大;甲基氢吸附到Au原子上的情况与羟基氧相似,活性高的Au原子与甲基氢形成的配合物中Au-H的距离较短而C-H键较长。当配位数CN＜4时,配位数是决定吸附点活性的主要因素;而当配位数CN≥5时,吸附点所带电荷是决定吸附活性的主要因素。在配位数相同的情况下,Au原子局域电荷决定吸附能的高低。金团簇吸附甲醇表现出明显的奇偶性,偶数团簇的吸附能高于相邻的奇数团簇,Au_4与甲醇相互作用最强,吸附能最大,与甲醇形成的配合物最稳定。配位数为2和3的金原子位于团簇的边缘,具有较高的吸附活性,有利于甲醇的吸附。四.用密度泛函理论在B3LYP/LANL2DZ水平上研究了Au_nPt(n=1-8)合金团簇的稳定结构与性质,发现Au/Pt合金结合能大于纯Au团簇,Pt掺杂到Au团簇中有利于团簇的稳定。Au_8Pt团簇的最稳定的构型为叁维立体结构,表明当尺寸为9时,Au/Pt合金从平面向立体过渡。Pt在平面结构中更倾向位于团簇的中心位置,而在立体构型中团簇的电子结构发生变化,Pt倾向于采用低配位构型。通过对比纯Au团簇和Au_nPt(n=1-8)合金团簇的平均键长,发现在稳定构型相同时,由于Au-Pt键长短,键能大,合金团簇更稳定。在平面结构中,由于Au较高的电负性,Pt将电荷转移到Au原子上使自身带正电,随着尺寸的增加,Pt的配位数增加,向Au转移的电荷增多;通过研究Au_8Pt最稳定构型,发现在立体结构中,Au/Pt合金的电子结构发生变化,Pt倾向于低配位且位于构型边缘。通过对比纯Au和Au/Pt合金团簇的结合能,发现Au/Pt合金团簇的结合能一致高于纯Au团簇,表明Au/Pt合金团簇更稳定,当团簇尺寸为7和8时,Au_6Pt结合能相对较高但Au_7较小,而Au_6Pt结合能相对较小但Au_8较大,较高的对称性可以使团簇更加稳定,原子间的相互作用更容易平衡,故结合能更高。通过研究二阶差分结合能△~2E_b,除Au_5Pt外,发现Au/Pt合金团簇表现出与纯Au团簇相反的奇偶性震荡,Pt的掺入改变了Au团簇的奇偶性,Pt与Au的d-d轨道相互作用,Pt的电子转移到Au原子上,加强了团簇中原子间的相互作用,影响团簇的奇偶性变化。Pt与Au的相互作用使团簇的稳定性提高,使奇偶性波动振幅减小。Au_6Pt的△~2E_b值明显高于其他合金团簇,说明其稳定性更高,主要原因是Au_6Pt具有较高的对称性,Pt位于团簇的中心且与每一个Au原子成键,Pt几乎转移一个电子到Au原子,带较多正电荷,使Au-Pt键能增大,有利于团簇的稳定。通过研究分裂能D_(Pt)和D_(Au)发现,发现团簇中Pt原子解离能明显高于纯Au和Au/Pt合金团簇中Au原子解离能,D_(Pt)的解离能表现出一定的奇偶性震荡,偶数尺寸的解离能高于奇数尺寸。通过比较二维平面结构和叁维立体结构的结合能,发现随着尺寸的增加平面构型的结合能在Au_6Pt后趋于稳定,而立体构型在随着尺寸的增加,稳定性逐渐增加,Au_8Pt的稳定性最高。五.深入探讨了Au_nPt(n=1-8)合金团簇对甲醇分子的吸附行为,根据吸附的可能性分为四种,羟基氧和甲基氢分别吸附到Pt和Au原子上,发现羟基氧与合金团簇形成的配合物更稳定,能量更低,表明甲醇倾向以羟基氧吸附到合金团簇上,Pt的吸附活性高于Au,有利于羟基氧和甲基氢的吸附,但当Pt的配位数CN=6时,甲醇倾向于吸附到Au上。Au_4Pt的吸附能最大,Pt的吸附活性最高,而Au_3Pt中的Au吸附活性最大,羟基氧和甲基氢吸附到Au上的吸附能最大。研究表明,Pt(Au)-H的距离和C-H键长随尺寸的变化与Pt(Au)的吸附活性相关,吸附到活性高的原子上时,Pt(Au)-H的距离近而C-H键被拉长的幅度大,羟基氧吸附到Au/Pt合金团簇的结果与甲基氢相同,吸附到活性高的原子上时,Pt(Au)-O的距离近而C-O键被拉长的幅度大。Au/Pt合金团簇中Pt的吸附活性高于Au,Pt吸附甲基氢呈现明显的奇偶振荡行为,奇数团簇的吸附能高于相邻的偶数团簇,与纯Au吸附甲基氢相反。Au/Pt合金团簇吸附羟基氧情况相对复杂,Pt在配位数小于6时吸附活性高于Au原子,当Pt配位数CN=6时,吸附活性低于配位数低的Au,羟基氧倾向于吸附到Au上。Au/Pt合金团簇在尺寸小于5时,吸附活性明显高于纯Au团簇,当尺寸大于5时,吸附活性降低,与纯Au团簇相差较小,Au_4Pt的吸附能最大,高于纯Au团簇的最大吸附能。Pt的掺入增加了Au团簇的吸附活性,更有利于甲醇的吸附。六.用PW91泛函方法研究了Au基双金属团簇对O_2的吸附,研究表明第一主族的碱金属与Au的合金有利于O_2的吸附,其中Au与Li的合金可以明显的提高吸附活性,比目前文献报道的吸附能高,为实验研究提供了一定的理论依据。计算表明Au与Li、Na、Cs和Pt的合金会提高Au对O_2的吸附能力,AuM_2(M=Li,Na,Cs,Pt)的吸附能最大,且AuLi_2＞AuNa_2＞AuPt_2＞AuCs_2。二聚体中,碱金属与Au的合金吸附能比纯Au团簇大,但比纯碱金属小,不过AuPt的吸附性能高于Au_2和Pt_2。叁聚体中,Li_3和Na_3与O_2由于强的电子相互作用,形成稳定的碱金属氧化物。Cs和Pt分别掺入到Au中其团簇对氧的吸附能力从强到弱的次序为AuM_2＞M_3＞Au_2M(M=Cs,Pt),与文献报道一致。七.通过DFT的计算,详细的研究了4-CP通过与·OH的反应降解生成中间体4-CC和HQ不同的反应路径,确定反应机理的细节。结果表明·OH抽提4-CP中羟基上的氢原子是生成4-CC最有利的反应路径而·OH加成到苯环则是生成HQ最有利的路径。4-CP·自由基是能量最稳定的自由基中间体,在4-CP的降解过程中扮演重要角色。目前的结果与实验结果一致,对一定程度上理解4-CP降解反应机理提供了理论上的支持。(本文来源于《山东大学》期刊2009-05-01）
金基二元团簇论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近些年来,大量理论和实验上的研究都揭示了金团簇拥有独特的催化、结构、电子和光学等性质，并且被广泛的应用在催化科学及纳米材料科学领域里。而最近，许多科学调查表明二元合金团簇相对纯金属团簇有着更好的催化效果，这是因为杂质原子往往可以很明显的改变主团簇的几何，电子及成键等性质而导致的。尤其是对于过渡金属掺杂金团簇这样的二元纳米团簇，由于作为掺杂原子的过渡金属元素所含有复杂的价电子轨道成键特征，强电子关联和自旋轨道耦合效应等能显着影响金团簇的化学和物理性质，因此，过渡金属掺杂金团簇成为了一个新兴的研究热点。本论文基于密度泛函理论，采用相对论全电子方法对过渡金属（Re、Cd和Hg）掺杂金团簇的几何结构、电子性质及化学活性等进行了一个比较全面系统的研究。主要的工作和结论如下：（1）对于AunRe (n=1–12)纳米团簇。在AunRe的所有几何结构中,2D结构优化后仅有轻微的形变且仍相似于初始构型，而3D结构优化后则明显扭曲；对于最低能量结构，从平面到叁维的转变出现在团簇尺寸n=10处而且掺杂原子倾向居于团簇中最高配位处，这意味着杂质原子Re能强烈的影响主金团簇的几何及电子结构；除了个别掺杂团簇之外，掺杂之后金团簇的稳定性得到提升；AunRe的分离能、二阶能量差分及HOMO-LUMO能隙都展现了明显的奇偶震荡现象，并且与纯金团簇相比其震荡方向相逆，并且n为奇数时AunRe团簇比相应的Aun+1团簇有更强的化学活性,但是n为偶数时AunRe团簇的化学活性则低于相应的Aun+1团簇。（2）对于AunCd (n=1–12)纳米团簇。由于AunCd中的相对论效应，绝大多数低能结构都倾向于2D构型，并且优化后仅有轻微的扭曲而且仍相似于初始结构；对于最低能结构，掺杂原子Cd在n=2-6时有较高的配位数，而在n=7-12时则有较低的配位数并且原子Cd位于团簇结构的边缘位置；AunCd的分离能、二阶能量差分、化学活性及HOMO-LUMO能隙都展现明显的奇偶震荡现象，并且与纯金团簇相比其震荡方向相反，即n为偶数时AunCd有较高的几何、电子稳定性和较低的化学活性,这证明了掺杂原子Cd能显着使纯金团簇中的奇偶效应发生逆转。（3）对于AunHg (n=1–12)纳米团簇。绝大多数的低能量结构都支持平面构型，且优化后仅有轻微的扭曲并仍相似于初始结构；掺杂原子Hg倾向占据合金团簇结构的边缘位置并且拥有较低的配位数；AunHg的分离能、二阶能量差分、化学活性及HOMO-LUMO能隙都展现了明显的奇偶震荡现象并且与纯金团簇相比其震荡方向相反，即n为偶数时AunHg有较高的几何、电子稳定性和较低的化学活性，这揭示了杂质Hg原子的掺杂会导致金团簇中的奇偶效应发生逆转。（4）由于Re和Cd,Hg原子拥有相近的外壳层电子结构，所以n为偶数时掺杂团簇比相应的Aun+1团簇有更低的化学活性和更高的相对稳定性,而n为奇数时掺杂团簇则相反，即这叁种掺杂原子都明显使纯金团簇中的奇偶效应发生逆转。此外，相比纯金团簇，Au-Re之间有更强的相互作用，而Au-Cd和Au-Hg之间则有更弱的相互作用，因此导致掺杂Re原子总体上提升了金团簇的结构稳定性，而掺杂Hg和Cd原子则使金团簇的结构稳定性略有下降，同时也导致了Re原子能显着影响金团簇最低能态的几何结构，但Hg和Cd原子对金团簇最低能态结构的改变却不明显并使其掺杂团簇依旧维持平面构型。本文较为系统的研究了叁种不同的金基二元纳米团簇的结构和性质，重点研究了其稳定结构、电子性质、化学活性，以及不同掺杂原子对金团簇影响的差异，获得了一些新的有价值的结果，这对全面认识金基二元纳米团簇的结构和性质，同时也对指导实验研究及其应用具有重要意义。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
金基二元团簇论文参考文献
[1].方镭,夏盛杰,薛继龙,孟跃,钱梦丹.金基二元合金团簇Au_(12)M(M=Cu,Pt,Ni)催化水煤气变换反应的理论研究[J].高等学校化学学报.2018
[2].睢坚.金基二元纳米团簇结构和性质的密度泛函理论研究[D].重庆大学.2014
[3].邝向军.金及金基二元合金团簇吸附小分子的第一性原理研究[D].重庆大学.2011
[4].韩哲.金及金基二元团簇结构与性质的理论研究[D].山东大学.2009